电网调度智能化运行的关键技术

刘艳英 王治宇

摘 要：本文对电网调度智能化运行的关键技术进行了探究。先阐述了电网调度的功能作用，然后说明了电网调度智能化技术支持原则，最后分析了电网调度智能化运行过程中所设计的关键技术。以此为我国电力企业提供有效的意见或建议，促进其更好的发展建设。

关键词：电网调度;智能化;监测

1 电网调度的功能作用

电网调度可以说是智能电网的重要组成部分，科学的电网调度能够实现发电与用电之间的平衡，以此使电力系统运行更加安全、稳定。其具体功能作用如下：

第一，调度运行。通过进行电网调度作业，能够对发电厂及变电站等内部的电气设备运行状况予以实时监测，以此确保设备的频率、电压等数值保持在正常值域内;通对电网调度进行倒闸操作，可以确保发出的操作指令是正确的。

第二，调度计划。主要依照电网运行质量及其负荷预测结果，合理设置发电机组的启动运行方式，并对其启动运行方式予以安全校核，以此实现电网的电量平衡与电力平衡。

第三，调度方式。按照电力系统中的电气设备停电检修模式来分析电网运行状态，同时为调度部门的智慧决策提供良好的技术支持，属于调度系统的决策部门。

第四，继电保护。电力系统中的继电保护及其安全自动化装置可以有效确保电网安全运行，对此些装置进行整定计算与技术管理，能够为电网安全调度提供技术上的支持与帮助。

第五，通信自动化。此部分功能主要是采集电网中的数据信息，并将其传输至数据库中，以此为调度机构做出正确操作指令提供技术，确保电力系统中的二次设备可以有效运行，进而提升系统运行的安全性。

2 电网调度智能化技术支持原则

2.1 安全可靠原则

电网调度智能化发展需要对系统整体的安全性能予以充分考量，遵守继电保护装置的防护要求，从而在完善边界防护的同时，综合运用现有高新技術构建安全操作系统与安全数据库，并利用证书技术对系统与数据库进行加密，以此确保电力信息的安全。同时还要应有认证技术来控制系统及数据库的操作管理权限。

2.2 先进实用原则

在电网调度总体结构、中间件以及数据库等不同应用模块的设计问题上，我国应当充分吸收并借鉴国外一些先进的技术及其研究成果，采取SOA架构、安全分区结构以及标准模型及可视化界面等技术，按照国际与国家的先进技术标准进行设计，以此确保我国电网系统向国际化水平靠拢，并赶超国际水平。

2.3 开放扩展原则

对于电网调度的基础平台要设计为开放性系统，以此满足系统维护、升级以及扩大容量等要求，同时还需要支持第三方插件与新应用安装，以此加快其内部软件的升级速度，改善电网运行性能。

3 电网调度智能化运行的关键技术

3.1 在线分析技术

从某种程度上看，电网运行方式的合理性决定了电网是否能够安全、有效的运行。当前，电网运行的主要安排方式为建立负荷预测，并制定电气建设计划与发电计划，以此使电网能够顺序运行。另外，电力人员所说的在n-1故障状态下保护电网运行安全，是指电网在发生故障问题时，有关部门需要全力确保整个电力系统处在稳定状态下运行，同时电网能够安全、正常的供电，系统内部的元件所承受的负荷要低于电网事故承受能力，避免出现连锁跳闸问题。

3.2 实时监测技术

随着现代科技的不断发展，广域网中的动态监测技术发展良好，并且在电网调度智能化运行中发挥着重要的作用。广域网动态监测技术被称为WAMS，能够在较短时间内获取到众多电力系统信息，以此为电力系统的有效运行提供合理的措施意见。并且WAMS系统可以在40ms内快速进行同时段测量数据，同时具备数据补充功能，可以有效对电网调度中的数据信息予以精准分析，准确找出电力数据库系统中的故障数据，并对其作出科学处理，所以又被称作实施动态监测系统。而上述所提及的EMS系统或SCADA系统无法有效采集电网运行时的动态数据，只有利用动态监测系统才能够弥补此缺憾，在电力系统稳定分析、事故语境分析以及参数辨析等多个方面都发挥着其应有效用。

3.3 在线参数辨识技术

在电网调度智能化运行过程中，精准的系统元件参数可以有效提升其计算精度，提高电网运行质量。对于电力系统而言，其包含的元件有输电线、原动机、调速器以及励磁系统等。通过对以往电网事故中的数据分析可知，电力仿真系统和电网的实际运行状况存在偏差。由于仿真系统是由特定计算方式演化而来的，真实电力系统具备偶然性，所以即使当前的电力模拟模型所设计的参数与真实系统之间存在较高的相似度，但依旧无法反映出实际电网运行水平，会使电网调度人员作出错误的处理操作，不利于电网安全有效的运行。依照有关数据试验分析可知，当发电机为饱和或满载情况时，其同步电抗一般为空载状态的3/4，所以电网静态和暂态稳定的运行都会受到影响。因此需要借助在内线参数辨识技术来降低此影响，提高电网调度智能化水平。

3.4 现场总线技术

现场总线技术就是使仪表控制设备和智能化装置相连接，建立起多点、线、面的信息化智能网络，同时此网络要具备一体化与数字化等特征，以此将计算机通信与智能电网的信息交换、控制相结合，展现出综合性特征。在实际应用过程中，有关人员可以利用现场总线技术对电网调度过程中的数据予以分析，从而深入了解目标电网的运作现状及其信息指数。同时利用光互联技术导出关联通信网络数据，使总线能够与变电站连接后，及时处理电力系统中的故障问题，并统一电网调度任务，以此做到利用现场仪表对电网进行有效控制与管理。

3.5 预警及辅助决策技术

在动态监测电网调度运行情况的同时，为了加强有关调度人员对电网运行情况的深入了解，依靠其所掌握的信息合理制定决策预案，以此加强电力调度人员对电网的有效控制，确保电网能够正常、平稳的运行，提升其智能化水平。从某种程度上看，预警与辅助决策技术和EMS系统、SCADA系统之间有着共通之处与较为显著的差异性特征。具体表现为以下几个方面：

第一，在电网系统检测过程中，相较于EMS系统与SCADA系统而言，预警辅助决策技术具有较高的精准度，并且此技术可以有效利用PMU测量装置的同时性数据传输功能，可以有效纠正SDADA系统传输数据时存在的非正确性。

第二，低频路震荡线上计算存有差异。在电网调度智能化运行过程中，利用预警辅助决策技术进行检测电网运行状态时，可以对PRONY算法予以充分利用。同时将PMU测量装置内部的动态数据予以在线分析，并展现出分析算法的低频震荡特征。

第三，数据存储具有差异性特征。随着智能互联电网的不断发展，全国范围内的电网开始发生低频振荡问题，但是我国并未采取有效的办法记录此些数据，控制低频震荡现象不再扩大，致使电力供应质量下降。

3.6 短路电流控制技术

在当前科技水平不断提升的条件下，在电网规划调度方面，有关部门越来越重视短路电流的控制问题。通常情况下，电力部门控制电流故障会从电网结构、电力系统运行方式以及电气设备性能三个方面予以考量，但是此种方式具有一星的局限性，有时会对电网运行的稳定性造成较大的影响，有时还会增加较多的运行投入。因而在电网调度智能化运行中，调度人员应当利用FCL设备对电网的内部的短路电流进行控制。FCL全称是故障电流限制器，属于当前较为流行的一种短路电流控制方式。

4 结语

综上所述，当前我国在电网调度运行过程中，依旧存在较多问题，因而有关调度人员应当借助现有高新技术提升其运行水平，比如：在线分析技术、实时监测技术、现场总线技术以及短路电流控制技术等，进而向智能化方向发展，做好基础建设工作，解决电网安全调度问题，实现资源合理分配，以此促进电力企业更好的发展建设，提升电力供应质量。